پهنه‌بندی مناطق سیل‌خیز جنگل‌های ارسباران مبتنی بر فرآیند تحلیل سلسله مراتبی و GIS (منطقه مورد مطالعه: حوزه آبخیز ستن‌چای – عاشقلو)

نوع مقاله : مطالعه موردی

نویسندگان

1 استادیار، بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زنجان، ایران

2 استادیار، بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان شرقی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تبریز، ایران

3 کارشناس محقق ارشد، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان شرقی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تبریز، ایران

10.22034/jewe.2021.259722.1474

چکیده

برای جلوگیری از رخداد سیلاب، باید مناطقی را شناسایی کرد که دارای پتانسیل بالایی در ایجاد این پدیده هستند. این پژوهش با هدف برآورد ضریب رواناب، شناخت عوامل مؤثر در سیل‌خیزی و پهنه­بندی پتانسیل سیل‌خیزی در جنگل­های ارسباران، حوزه آبخیز ستن­چای، انجام شد. برای این منظور ابتدا داده­ها و اطلاعات موردنیاز شامل آمار حداکثر بارش روزانه، لایه­های گروه‌های هیدرولوژیک خاک، شیب، کاربری زمین، تراکم پوشش گیاهی و تراکم زهکشی در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی تهیه گردید. در ادامه با استفاده از روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی به هریک از شش عامل مؤثر در سیل‌خیزی حوضه وزن مؤثر اختصاص داده شد. سپس با تلفیق این لایه­ها در محیط GIS، نقشه پهنه­بندی پتانسیل سیل‌خیزی حوضه با دوره بازگشت­های 10، 25، 50 و yr 100 تهیه شد. نتایج نشان داد که حدود 15 تا 19% مساحت حوضه طی دوره­ بازگشت­های 10 تا yr 100  در طبقه پتانسیل سیل‌خیزی متوسط و 1 تا 13% در طبقه پتانسیل زیاد قرار گرفت. در طی دوره­ بازگشت­های 10 و yr 25 هیچ منطقه­ای از حوضه در طبقه پتانسیل سیل‌خیزی خیلی زیاد قرار نگرفتند اما در دوره­ بازگشت­های 50 و yr 100 به­ترتیب 32/0 و 96/0% از سطح حوضه در طبقه پتانسیل سیل­خیزی خیلی زیاد قرار گرفتند. به‌طورکلی می­توان نتیجه گرفت با توجه به تراکم خوب جنگل و پوشش گیاهی، سیل‌خیزی منطقه کم بوده و مناطق با پتانسیل سیل‌خیزی بالا در مکان­هایی که جنگل تخریب گردیده، واقع‌شده‌اند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Zoning of Arasbaran Forests Flood Hazard Based on Analytic Hierarchy Process and GIS (Study Area: Sotanchai-Asheghloo Watershed)

نویسندگان [English]

  • Ghobad Rostamizad 1
  • Jamshid Yarahmadi 2
  • Shahrokh Mohseni 3
1 Assist. Professor, Soil Conservation and Watershed Management Department, Zanjan Agricultural and Natural Resources Research Center, AREEO, Zanjan, Iran
2 Assist. Professor, Soil Conservation and Watershed Management Department, East Azarbaijan Agricultural and Natural Resources Research Center, AREEO, Tabriz, Iran
3 Expert Researcher, Soil Conservation and Watershed Management Department, East Azarbaijan Agricultural and Natural Resources Research Center, AREEO, Tabriz, Iran
چکیده [English]

To prevent the occurrence of floods, it is necessary to identify areas having high potential for this phenomenon. The aim of this research was to estimate runoff coefficient, understanding the effective factors in flooding, and the flood hazard of Arasbaran forests (Sotanchai basin). For this purpose, first, the required data, including the maximum daily precipitation, soil, slope, land use, vegetation density and drainage density layers, were prepared in geographic information system (GIS) environment. In the following using the analytic hierarchy process (AHP) method, an effective weight was assigned to each of the six factors influencing the flood hazard of the basin. Through applying the weight of each layer and combining it, the flood hazard zonation map of the basin was prepared with different return periods (10, 25, 50, and 100 years). The results showed that 15 - 19% of the basin area had a medium flood potential during the period of 10 to 100 years and 1-13% had a high flood hazard. During the 10- and 25-year return periods, no area of the basin was in the flood hazard category, but in the 50- and 100-year return periods, 0.32 and 0.96% of the basin area were in the very high flood hazard category, respectively. Generally, it can be concluded that due to good forest density and vegetation, flood hazard was low in the region, instead areas with high flood hazard were located in areas, where forests have been destroyed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Analytic Hierarchy Process (AHP)
  • Arasbaran forests
  • Flood hazard
  • Return period
  • Zoning
Abedini, M. and Fathi, M. H. (2015). Flood risk zoning using network analysis process (Case study: Khiav chai watershed, Hydrogeo. 1(3), 99-120 [In Persian].
Bhuiyan, S. R. and Baky A. A. (2014), Digital elevation-based flood hazard and vulnerability study at various return periods in Sirajganj Sadar Upazila, Bangladesh. Int. J. Disaster Risk Reduct., 10, 48-58.
Enayati, M. and Yamani, M. (2005). Relationship between geomorphological characteristics of the basins and flood capability (Flood data analysis by geomorphological comparisons of Fashand and Behjat Abad basins). Geogra. Res., 54, 112-123 [In Persian].
Esmaeili, R. Jokar Sarghangi, I. and Lilanco, P. (2016). Determination of flood potential using TOPSIS method (case study of Mazandaran province, Golndrood watershed). Nat. Geogra., 9(1), 87-77 [In Persian].
Ghanavti, A. A., Saffari, A., Beheshti Javid, A. and Mansourian, A. (2014). Flood risk zonation using compilation CN model and AHP via GIS (Case study: River Basin Balekhlo). Nat. Geogr., 7(25), 67-80 [In Persian].
Huong, H. T. L. and Pathirana, A. (2013). Urbanization and climate change impacts on future urban flooding in Can Tho city, Vietnam. Hydrol. Earth Syst. Sci., 17(1), 379-394.
Jha, A. K., Bloch, R. and Lamond, J. (2012). Cities and flooding a guide to integrated urban flood risk management for the 21st century. Washington, DC, USA: The World Bank.
Jonkman, S. N. and Dawson, R. J. (2012), Issues and challenges in flood risk management-editorial for the special issue on flood risk management. Water, 4(4), 785-792.
Khan, S. I., Hong, T., Wang, J., Yilmaz, K. K., Gourley, J. J., Adler, R. F., Brakenridge, G. R., Policelli, F., Habib, S. and Irwi, D.  (2011). Satellite remote sensing and hydrologic modeling for flood inundation mapping in Lake Victoria Basin: implications for hydrologic prediction in ungauged basins. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., 49(1), 85-95.
Koem, C. and Tantanee, S. (2020). Flash flood hazard mapping based on AHP with GIS and satellite information in Kampong Speu Province, Cambodia. Int. J. Disaster Resil. Built Environ., Doi: 10.1108/IJDRBE-09-2020-0099
Kundzewicz, Z. W., Kundzewicz, Z., Stoffel, M., Niedźwiedź, T., Wyżga, B. and Stoffel, M. (2016). Anatomy of flood risk. In: Flood risk in the Upper Vistula Basin. 39-52.
Lotfifar, T. (2016). Classification and weighting of the most effective factors in the flood waters of the Razavar watershed. Res. Sci., Eng. Technol., 3(2), 43-51 [In Persian].
Mahdavi, M. (2002). applied hydrology. Volume II. Tehran University Press [In Persian].
Mahmoud Zadeh, H. and Bakoei, M. (2018). Flood zoning using fuzzy analysis (case study: Sari city). Nat. Hazard., 7(18), 51-68 [In Persian].
Maleki, A., Homayoun, H. and Piroozinejad N. (2013). Estimating flood values and providing flood model in Razavar watershed. Geogra. Urban Plan., 17(46), 239-223 [In Persian].
Mosavi, S. M., Negahban, S., Rakhshani Moghadam, H. and Husseinzadeh, S. M. (2016). Evaluation and zoning of flood hazard using fuzzy logic TOPSIS in GIS environment (case study: Baghmalak Basin). Environmental hazards. (10), 79-98 [In Persian].
Nasrinnejad, N. A., Rangzan, K., Kalantari, N. and Saberi, A. (2014). Flood hazard potential zonation of Baghan watershed using fuzzy analytic hierarchy process method (FAHP). J. RS GIS Nat. Resour., 5(4), 15-34 [In Persian].
Ozturk, D., Yilmaz, I. and Kirbas, U. (2021). Flood hazard assessment using AHP in Corum, Turkey. Tecnología y ciencias del agua., 12(2), 1-26.
Peña-Monné, J. L., Sampietro-Vattuone, M. M., Sánchez-Fabre, M. and Bertini-Sampietro, M. S. (2018). Geomorphological dynamics and flood hazards of the Blanquito River (Tafí del Valle, NW Argentina). J. South Am. Earth Sci., 86, 231-243.
Sado-Inamura, Y. and Fukushi, K. (2019). Empirical analysis of flood risk perception using historical data in Tokyo, Land Use Policy., 82, 13-29.
Zevenbergen, C., Cashman, A., Evelpidou, N., Pasche, E., Garvin, S. and Ashley, R. (2010). Urban flood management. Boca Raton, FL, USA, CRC Press.
Zhu, T., Lund, J. R., Jenkins, M. W., Marques, G. F. and Ritzema, R. S. (2007). Climate change, urbanization, and optimal long-term floodplain protection. Water Resour. Res., 43, 1-11.